การป้องกันแสงเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตรับมือกับความเสียหายระดับโมเลกุลที่เกิดจากแสงแดดพืชและสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงอื่นๆ ได้พัฒนาชุดกลไกการป้องกันแสงเพื่อป้องกันการยับยั้งด้วยแสงและความเครียดจากออกซิเดชันที่เกิดจากสภาพแสงที่มากเกินไปหรือผันผวน มนุษย์และสัตว์อื่นๆ ก็ได้พัฒนากลไกการป้องกันแสงเพื่อหลีกเลี่ยง ความเสียหายจาก รังสียูวีต่อผิวหนัง ป้องกันความเสียหายของดีเอ็นเอและลดผลกระทบที่ตามมาจากความเครียดจากออกซิเดชัน

ในสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ แสงเพื่อสร้าง ออกซิเจนแสงที่มากเกินไปอาจนำไปสู่การยับยั้งด้วยแสงหรือการทำให้ศูนย์ปฏิกิริยา ไม่ทำงานด้วยแสง ซึ่งกระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับความเสียหายทางเคมีเสมอไป เมื่อ รงควัตถุ รับ แสง เช่นคลอโรฟิลล์ถูกกระตุ้นด้วยการดูดซับแสง อาจเกิดปฏิกิริยาที่ไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ขึ้นได้โดยการถ่ายโอนประจุไปยังโมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่กัน เนื่องจากสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงเพื่อสร้างออกซิเจนจะสร้าง O₂ _เป็นผลพลอยได้จากการแยกน้ำ (H₂O) ด้วยตัว_เร่งปฏิกิริยา ด้วยแสง สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสง จึง มีความเสี่ยงเป็นพิเศษในการสร้างอนุมูลอิสระออกซิเจน

ดังนั้น สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงจึงได้พัฒนากลไกที่หลากหลายเพื่อลดภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้ ซึ่งจะทวีความรุนแรงขึ้นภายใต้สภาพแสงที่มีความเข้มสูง สภาพแสงที่ผันผวน สภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น ความหนาวเย็นหรือภัยแล้ง และในขณะที่ประสบภาวะขาดสารอาหารซึ่งทำให้เกิดความไม่สมดุลระหว่างแหล่งพลังงานและตัวรับพลังงาน

ในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตที่สังเคราะห์แสงได้ กลไกเหล่านี้รวมถึง กลไก การดับแสงที่ไม่เกี่ยวข้อง กับการสังเคราะห์แสง เช่นวัฏจักรแซนโทฟิลล์วิถีทางชีวเคมีที่ทำหน้าที่เป็น "วาล์วระบาย" การจัดเรียงโครงสร้างใหม่ของสารประกอบในระบบสังเคราะห์แสง และการใช้โมเลกุลต้านอนุมูลอิสระ พืชชั้นสูงบางครั้งใช้กลยุทธ์ต่างๆ เช่น การปรับทิศทางของแกนใบเพื่อลดปริมาณแสงที่ตกกระทบพื้นผิว กลไกอาจทำงานในระยะเวลาที่ยาวนานขึ้น เช่น การเพิ่มการแสดงออกของโปรตีนตอบสนองต่อความเครียด หรือการลดการสังเคราะห์เม็ดสี แม้ว่ากระบวนการเหล่านี้จะถูกอธิบายได้ดีกว่าว่าเป็นกระบวนการ "การปรับตัวให้เข้ากับแสง"

ไซยาโนแบคทีเรียมีกลยุทธ์การป้องกันแสงที่เป็นเอกลักษณ์บางอย่างซึ่งไม่พบในพืชหรือสาหร่าย^{[ 1 ]} ตัวอย่างเช่น ไซยาโนแบคทีเรียส่วนใหญ่มีโปรตีนแคโรทีนอยด์สีส้ม (OCP) ซึ่งทำหน้าที่เป็นรูปแบบใหม่ของการดับแสงที่ไม่ใช่ปฏิกิริยาเคมีแสง^{[ 2 ]} กลยุทธ์ของไซยาโนแบคทีเรียที่เป็นเอกลักษณ์อีกอย่างหนึ่ง แม้ว่าจะยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก เกี่ยวข้องกับโปรตีนจับคลอโรฟิลล์ IsiAซึ่งสามารถรวมตัวกับแคโรทีนอยด์และสร้างวงแหวนรอบคอมเพล็กซ์ศูนย์กลางปฏิกิริยา PSI เพื่อช่วยในการกระจายพลังงานเพื่อป้องกันแสง^{[ 3 ]}กลยุทธ์อื่นๆ ของไซยาโนแบคทีเรียอาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนสถานะของคอมเพล็กซ์เสาอากาศไฟโคบิลิโซม^{[ 4 ]} การลดน้ำด้วยแสงโดยใช้โปรตีนฟลาโวดิไอออน^{[ 5 ]}และการหมุนเวียน CO ₂ ที่ไร้ ประโยชน์ ^{[ 6 ]}

เป็นที่ทราบกันดีว่าพืชต้องการแสงเพื่อความอยู่รอด การเจริญเติบโต และการสืบพันธุ์ มักเข้าใจผิดว่าแสงที่มากขึ้นย่อมเป็นประโยชน์เสมอ อย่างไรก็ตาม แสงที่มากเกินไปอาจเป็นอันตรายต่อพืชบางชนิดได้ เช่นเดียวกับสัตว์ที่ต้องการความสมดุลของทรัพยากร พืชก็ต้องการความสมดุลของความเข้มและช่วงความยาวคลื่นของแสงเพื่อการเจริญเติบโตที่ดีที่สุด (ซึ่งอาจแตกต่างกันไปในแต่ละพืช) การปรับกระบวนการสังเคราะห์แสง ให้ เหมาะสมนั้นมีความสำคัญต่อการอยู่รอดเมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสม และการปรับตัวเมื่อสภาพแวดล้อมรุนแรง เมื่อได้รับแสงที่มีความเข้มสูง พืชจะตอบสนองเพื่อลดผลกระทบที่เป็นอันตรายจากแสงที่มากเกินไป

พืชสามารถรับแสงอาทิตย์ที่เพียงพอสำหรับการสังเคราะห์แสงได้อย่างละเอียดอ่อน ในขณะเดียวกันก็ต้องป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นด้วย แม้ว่าคลอโรฟิลล์จะมีประสิทธิภาพมากในการดูดซับแสงที่มองเห็นได้สำหรับการสังเคราะห์แสง แต่สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงได้นั้นไม่สามารถใช้พลังงานทั้งหมดนี้ได้ในแสงแดดเต็มที่ ยิ่งไปกว่านั้น ความเครียดในสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิที่สูงเกินไปในฤดูหนาวและฤดูร้อน ความเค็มสูง และความชื้นหรือสารอาหารต่ำ ก็ทำให้การสังเคราะห์แสงลดลงเช่นกัน^{[ 7 ]}

การป้องกันแสงของพืชมีสามระดับหลัก ระดับแรกคือการสะท้อนหรือการกรองแสง ซึ่งอาจทำให้ใบแก่ตัวลงในสภาวะเครียด ระดับที่สองคือการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นความร้อน วิธีนี้มีประสิทธิภาพสูง สามารถใช้งานได้นานตั้งแต่ไม่กี่วินาทีจนถึงหลายฤดูกาล โดยใช้เฉพาะในสภาวะที่มีแสงมากเกินไป เพื่อเพิ่มการดูดซับแสงสำหรับการสังเคราะห์แสงให้มากที่สุด ในทำนองเดียวกัน รังสีอินฟราเรดจากดวงอาทิตย์จะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนจากการให้ความร้อนแก่น้ำในเซลล์พืช รังสีอินฟราเรดจะไม่เป็นอันตรายยกเว้นในสภาวะร้อนจัดหรือเมื่อพืชไม่สามารถระบายความร้อนด้วยการระเหยได้ ดังนั้นภัยคุกคามหลักต่อใบพืชจึงพบได้ในแสงที่มองเห็นได้ ระดับที่สามและสำคัญที่สุดคือการกำจัดอนุมูลอิสระที่เป็นพิษจากแสงที่มากเกินไป หากแสงไม่ถูกนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสง มันอาจทิ้งพลังงานส่วนเกินจากคลอโรฟิลล์หรือห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนซึ่งอาจนำไปสู่สารออกซิเจนที่ว่องไว ซึ่งสามารถทำลายโมเลกุลต่างๆ เช่น ดีเอ็นเอ โปรตีน และไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์ หรือแม้กระทั่งทำให้เซลล์ตายได้ ผลกระทบเหล่านี้จะรุนแรงยิ่งขึ้นเมื่อมีปัจจัยที่ทำให้เกิดความเครียด สารออกซิเจนที่ว่องไวจะถูกกำจัดพิษโดยเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระและเมตาบอไลต์ (เช่น วิตามินซีและอี) ก่อนที่จะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นๆ แม้ว่าวิธีการต้านอนุมูลอิสระนี้จะพบได้ทั่วไปในพืช แต่ก็พบได้บ่อยที่สุดเมื่อการเปลี่ยนแปลงของแสงมีผลเหนือกว่าการระบายความร้อนชั่วคราว เมื่อเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระถูกยับยั้ง เช่น ในสภาวะความเครียดจากอุณหภูมิต่ำในฤดูหนาว การกำจัดพิษของออกซิเจนก็จะถูกยับยั้งไปด้วย ดังนั้นจึงต้องสร้างความร้อนเพื่อลดระดับแสงเมื่อมีมากเกินไป แต่ไม่จำเป็นต้องสร้างเมื่อมีเพียงพอ ซึ่งจะรบกวนการสังเคราะห์แสง กระบวนการเหล่านี้มีการประสานงานกันอย่างประณีต^{[ 7 ]}

เพื่อปกป้องตนเองจากแสงที่มากเกินไป พืชใช้วิธีการมากมายเพื่อลดอันตรายที่เกิดจากแสงที่มากเกินไป พืชใช้ ตัวรับแสง หลายชนิด ในการตรวจจับความเข้ม ทิศทาง และระยะเวลาของแสง เมื่อได้รับแสงมากเกินไป ตัวรับแสงบางชนิดมีความสามารถในการเคลื่อนย้ายคลอโรพลาสต์ภายในเซลล์ให้ห่างจากแหล่งกำเนิดแสงมากขึ้น จึงช่วยลดอันตรายที่เกิดจากแสงส่วนเกินได้ ในทำนองเดียวกัน ใบของพืชเองก็สามารถเจริญเติบโตหรือเคลื่อนไหวเพื่อลดการดูดซับเมื่อได้รับแสงมากที่สุด^{[ 7 ] [ 8 ]}ในทำนองเดียวกัน พืชสามารถผลิตเอนไซม์ที่จำเป็นต่อการป้องกันแสง เช่น แอนโทไซยานินซินเทส พืชที่ขาดเอนไซม์ป้องกันแสงจะไวต่อความเสียหายจากแสงมากกว่าพืชที่มีเอนไซม์ป้องกันแสงที่ทำงานได้^{[ 9 ]}นอกจากนี้ พืชยังผลิตสารเมตาบอไลต์รองหลายชนิดที่เป็นประโยชน์ต่อการอยู่รอดและการป้องกันจากแสงที่มากเกินไป สารเมตาบอไลต์รองเหล่านี้ที่ให้การป้องกันแก่พืช มักใช้ในครีมกันแดดสำหรับมนุษย์และยาเพื่อเสริมการป้องกันแสงที่ไม่เพียงพอที่มีอยู่ในเซลล์ผิวหนังของมนุษย์^{[ 10 ]}พืชสามารถใช้เม็ดสีและสารประกอบต่างๆ เป็นรูปแบบหนึ่งของการป้องกันรังสียูวีได้เช่นกัน รวมถึงเม็ดสีในคิวติเคิลเอพิเดอร์มิสและขนบนพื้นผิวด้านนอกของใบ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อ DNA และโปรตีน และรังสียูวีไม่ได้ถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์แสง^{[ 7 ] [ 11 ]}

กลไกสำคัญในกระบวนการนี้คือวัฏจักรแซนโทฟิลล์ซึ่งประกอบด้วยแคโรทีนอยด์ กลุ่มหนึ่ง ที่เรียกว่า แซนโทฟิลล์ โดยจะสลับกันระหว่างสภาวะความเข้มแสงหรือความเครียด เมื่อแสงอยู่ในระดับต่ำ การสังเคราะห์แสงจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของแสงที่เพิ่มขึ้น จนกระทั่งถึงจุดอิ่มตัว เมื่อแสงเพิ่มขึ้นเกินจุดนั้นหรือความเครียดเพิ่มขึ้น จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของแซนโทฟิลล์ เช่น จากไวโอแลกแซนทินไปเป็นแอนเทอแลกแซนทินและซีแซนทิน ในทางกลับกันจะเกิดขึ้นเมื่อแสงน้อยลงหรือไม่มีความเครียด การอิ่มตัวของแสงยังทำให้โปรตีนในกลุ่มรงควัตถุคลอโรฟิลล์บิดตัว ซึ่งเชื่อว่าช่วยระบายความร้อนได้อย่างปลอดภัยโดยการจัดวางโมเลกุลซีแซนทินไว้ติดกับคลอโรฟิลล์ เดิมทีเชื่อว่าพลังงานจะไหลจากคลอโรฟิลล์ไปยังซีแซนทินโดยตรงเพื่อช่วยในการระบายความร้อน แต่ปัจจุบันได้มีการค้นพบว่าอาจมีการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนอย่างรวดเร็วที่สามารถช่วยระบายความร้อนได้ เมื่อแสงสว่างมากขึ้น ทั้งซีแซนทินและการระบายความร้อนก็จะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน ระดับของซีแซนทินและแอนเทอแร็กทินจะเพิ่มขึ้นจากรุ่งเช้าถึงเที่ยงวัน แล้วลดลงเมื่อใกล้ค่ำ พืชที่มีการระบายความร้อนได้ดีกว่า (และด้วยเหตุนี้จึงมีรงควัตถุระบายความร้อนได้มากกว่า) จะมีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสงน้อยลง กล่าวคือ ใช้แสงที่ดูดซับได้ทั้งหมดไปในการสังเคราะห์แสงน้อยลง หากสภาพแสงเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว กลไกการป้องกันแสงจะปรับตัวตาม ทำให้การระบายความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในที่ที่มีแสงมาก และการสังเคราะห์แสงที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในที่ที่มีแสงน้อย รงควัตถุก็จะถูกใช้งานและหยุดใช้งานอย่างรวดเร็วเช่นกัน มาตรการดังกล่าวสามารถใช้ได้กับช่วงเวลาที่ยาวนานขึ้น เช่น วัน หรือแม้แต่ฤดูกาล ตัวอย่างเช่น ใบไม้ที่ได้รับแสงแดดเต็มที่ จะระบายความร้อนได้ดีกว่าและมีแคโรทีนอยด์ในวงจรแซนโทฟิลล์มากกว่าใบไม้ที่อยู่ในที่ร่ม นอกจากนี้ ในฤดูหนาว อุณหภูมิต่ำจะยับยั้งการสังเคราะห์แสง (และบางครั้งอาจรวมถึงการควบคุมภายในในพืชบางชนิด เช่น ไม้สน) การเปลี่ยนซีแซนทินเป็นไวโอแลกแซนทินจะถูกยับยั้ง และซีแซนทินอาจถูกตรึงไว้ (อาจด้วยความช่วยเหลือของโปรตีน) ทำให้เกิดการป้องกันแสงอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งวัน ระดับซีแซนทินและแอนเทอแลกแซนทินจะคงอยู่ในระดับสูงตลอดทั้งวันและคืน และประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงจะต่ำมาก พืชสองปีและพืชปีเดียวบางชนิด เช่น ธัญพืชฤดูหนาวและวัชพืชที่เจริญเติบโตในฤดูหนาว จะคงปริมาณการสังเคราะห์แสงสูงในช่วงฤดูหนาวและเจริญเติบโตในช่วงที่มีอากาศอบอุ่นเป็นระยะๆ แต่ไม้ไม่ผลัดใบหลายชนิดจะหยุดการเจริญเติบโตและการสังเคราะห์แสงในฤดูหนาว เนื่องจากการสลายตัวของโปรตีนสังเคราะห์แสงที่สำคัญบางชนิด เพื่อป้องกันการถ่ายโอนพลังงานส่วนเกิน (จากอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้น) ไปยังออกซิเจน นอกจากนี้ ซีแซนทินยังทำหน้าที่เดียวกันในการถ่ายโอนพลังงานส่วนเกินจากคลอโรฟิลล์ไปยังออกซิเจน กระบวนการเหล่านี้ร่วมกันช่วยป้องกันอันตรายจากการดูดซับแสงในช่วงฤดูหนาวที่พืชเครียด ในฤดูใบไม้ผลิ การสังเคราะห์แสงสามารถกลับมาดำเนินต่อได้^{[ 7 ]}

การสร้างเม็ดสีเป็นวิธีการหนึ่งที่พืชหลายชนิดใช้เพื่อป้องกันแสงแดด ตัวอย่างเช่น ในทวีปแอนตาร์กติกา มอสพื้นเมืองสีเขียวมักพบได้ตามธรรมชาติในบริเวณที่ร่มเงาจากหินหรือสิ่งกีดขวางทางกายภาพอื่นๆ ในขณะที่มอสสีแดงของสายพันธุ์เดียวกันมักพบได้ในบริเวณที่โดนลมและแสงแดด การเปลี่ยนแปลงของสีนี้เกิดจากความเข้มของแสง ตัวรับแสงในมอส ได้แก่ไฟโตโครม (ความยาวคลื่นสีแดง) และโฟโตโทรปิน (ความยาวคลื่นสีน้ำเงิน) ช่วยในการควบคุมการสร้างเม็ดสี เพื่อให้เข้าใจปรากฏการณ์นี้ได้ดียิ่งขึ้น วอเตอร์แมนและคณะได้ทำการทดลองเพื่อวิเคราะห์คุณสมบัติการป้องกันแสงแดดของสารดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต (UVACs) และเม็ดสีแดงในมอสแอนตาร์กติกา ตัวอย่างมอสสายพันธุ์Ceratodon purpureus, Bryum pseudotriquetrumและSchistidium antarcticiถูกเก็บรวบรวมจากบริเวณเกาะในแอนตาร์กติกาตะวันออกจากนั้นตัวอย่างทั้งหมดถูกนำมาเพาะเลี้ยงและสังเกตในห้องปฏิบัติการภายใต้สภาวะแสงและน้ำคงที่เพื่อประเมินการสังเคราะห์แสง สารดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต และการสร้างเม็ดสี แกมมีโทไฟต์ของมอสพันธุ์สีแดงและสีเขียวถูกนำไปวางไว้ในที่ที่มีแสงและรดน้ำอย่างสม่ำเสมอเป็นเวลาสองสัปดาห์ หลังจากการสังเกตการเจริญเติบโต ได้มีการสกัดเม็ดสีผนังเซลล์จากตัวอย่างมอส สารสกัดเหล่านี้ถูกทดสอบโดยใช้สเปกโตรโฟโตเมตรี UV–Vis ซึ่งใช้แสงจากสเปกตรัม UV และแสงที่มองเห็นได้เพื่อสร้างภาพที่แสดงการดูดซับแสง โดยทั่วไปแล้ว UVACs จะพบอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ อย่างไรก็ตาม เมื่อสัมผัสกับแสงที่มีความเข้มสูง UVACs จะถูกขนส่งเข้าไปในผนังเซลล์ พบว่ามอสที่มีเม็ดสีแดงและ UVACs ที่มีความเข้มข้นสูงกว่าซึ่งอยู่ในผนังเซลล์มากกว่าภายในเซลล์ จะเจริญเติบโตได้ดีกว่าในแสงที่มีความเข้มสูง การเปลี่ยนแปลงสีของมอสพบว่าไม่ได้เกิดจากการเคลื่อนที่ของคลอโรพลาสต์ภายในเซลล์ พบว่า UVACs และเม็ดสีแดงทำหน้าที่เป็นการป้องกันแสงในระยะยาวในมอสแอนตาร์กติก ดังนั้น ในการตอบสนองต่อความเครียดจากแสงที่มีความเข้มสูง การผลิต UVACs และเม็ดสีแดงจึงถูกควบคุมให้เพิ่มขึ้น^{[ 11 ]}

เนื่องจากทราบว่าพืชสามารถตอบสนองต่อความเข้มข้นและความเข้มของแสงที่แตกต่างกันได้ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจว่าเหตุใดปฏิกิริยาเหล่านี้จึงมีความสำคัญ เนื่องจากอุณหภูมิโลก ที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พืชหลายชนิดจึงมีความอ่อนไหวต่อความเสียหายจากแสงมากขึ้น ปัจจัยหลายอย่างรวมถึงความอุดมสมบูรณ์ของธาตุอาหารในดิน ความผันผวนของอุณหภูมิแวดล้อม และความพร้อมของน้ำ ล้วนส่งผลกระทบต่อกระบวนการป้องกันแสงในพืช พืชที่สัมผัสกับความเข้มของแสงสูงควบคู่กับการขาดแคลนน้ำแสดงให้เห็นการตอบสนองการป้องกันแสงที่ถูกยับยั้งอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 12 ]}แม้ว่าจะยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แต่การป้องกันแสงเป็นหน้าที่ที่สำคัญของพืช

การปกป้องผิวหนังมนุษย์ จาก แสงแดดเกิดขึ้นได้จากการเปลี่ยนพลังงานภายในของดีเอ็นเอ โปรตีน และเมลานินอย่างมีประสิทธิภาพสูง การเปลี่ยนพลังงานภายในเป็นกระบวนการทางเคมีแสงที่เปลี่ยนพลังงานของโฟตอนยูวีให้เป็นความร้อนปริมาณเล็กน้อยที่ไม่เป็นอันตราย หากพลังงานของโฟตอนยูวีไม่ถูกเปลี่ยนเป็นความร้อน ก็จะนำไปสู่การเกิดอนุมูลอิสระหรือสารเคมีที่ทำปฏิกิริยาอันตรายอื่นๆ (เช่น ออกซิเจนโมเลกุลเดี่ยว หรืออนุมูลไฮดรอกซิล)

ใน DNA กลไกการป้องกันแสงนี้วิวัฒนาการขึ้นเมื่อสี่พันล้านปีก่อนในช่วงเริ่มต้นของชีวิต^{[ 13 ]}จุดประสงค์ของกลไกการป้องกันแสงที่มีประสิทธิภาพสูงมากนี้คือการป้องกันความเสียหายของ DNA โดยตรงและความเสียหายของ DNA โดยอ้อม การแปลงภายในของ DNA ที่รวดเร็วมากจะลดอายุของสถานะกระตุ้นของ DNA เหลือเพียงไม่กี่เฟมโตวินาที (10 ⁻¹⁵วินาที) ด้วยวิธีนี้ DNA ที่ถูกกระตุ้นจึงไม่มีเวลาเพียงพอที่จะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่น

สำหรับเมลานิน กลไกนี้พัฒนาขึ้นในภายหลังในระหว่างวิวัฒนาการ เมลานินเป็นสารป้องกันแสงที่มีประสิทธิภาพมากจนสามารถกระจายรังสี UV ที่ดูดซับได้มากกว่า 99.9% ในรูปของความร้อน ^{[ 14 ]}ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลเมลานินที่ถูกกระตุ้นน้อยกว่า 0.1% จะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่เป็นอันตรายหรือก่อให้เกิดอนุมูลอิสระ

ในสหภาพยุโรปและสหรัฐอเมริกาอะฟาเมลาโนไทด์มีข้อบ่งชี้สำหรับการป้องกันภาวะเป็นพิษ จากแสง ในผู้ใหญ่ที่เป็นโรคอีริโทรโปเอติก โปรโตพอร์ฟิเรีย^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}อะฟาเมลาโนไทด์ยังอยู่ระหว่างการศึกษาเพื่อใช้เป็นวิธีการป้องกันจากแสงในการรักษาผื่นแพ้แสงชนิดโพลีมอร์ฟัส เครา โทซิสจากแสงแดดและมะเร็งเซลล์สความัส ( มะเร็งผิวหนังชนิดหนึ่ง) ^{[ 18 ]}

อุตสาหกรรมเครื่องสำอางอ้างว่าสารกรองรังสียูวีทำหน้าที่เป็น "เมลานินเทียม" แต่สารเทียมที่ใช้ในครีมกันแดดไม่ได้กระจายพลังงานของโฟตอนรังสียูวีเป็นความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ แต่สารเหล่านี้กลับมีอายุสถานะกระตุ้นที่ยาวนานมาก^{[ 19 ]}ในความเป็นจริง สารที่ใช้ในครีมกันแดดมักถูกใช้เป็นสารไวแสงในปฏิกิริยาเคมี (ดูเบนโซฟีโนน )

ออกซีเบนโซนไทเทเนียมออกไซด์และออกทิลเมทอกซีซินนาเมตเป็นสารป้องกันแสงแดดที่ใช้ในครีมกันแดดหลายชนิด ซึ่งให้การปกป้องรังสี UV ในวงกว้าง รวมถึงรังสี UVB และรังสี UVA คลื่นสั้น^{[ 20 ] [ 21 ]}

• ครีมกันแดด
• สารก่อมะเร็งจากแสง
• ความเสียหายโดยตรงต่อ DNA
• ความเสียหายต่อ DNA ทางอ้อม